The invention relates to a method for processing a manned spacecraft, urine, which comprises the following steps: the urine collected in containers; monitoring of the container in the urine, when the liquid level container is higher than that of urine urine mixing set position, the container in the urine began to stir, the urine when the urine level is below the mixing set position, stop on the container in the urine stirring; with the increase of urine flows into the container, the container above the level of urine urine continued to rise to stir the setting position, the urine output reaches a set position, the container transport urine to the anaerobic biological fluidized bed ABFB process. The aim is to provide a high efficient hydrolysis occurs through the hydrolysis and acidification of organic molecules and urea in gland enzyme enzymatic reaction under the action of realizing the transformation of high concentrated wastewater of urine, urine can effectively improve the biodegradability of wastewater, high efficiency and low energy consumption, recycling and processing method of manned spacecraft and good effect of treatment of urine.
【技术实现步骤摘要】
载人航天器尿液高效回用处理方法
本专利技术涉及一种载人航天器尿液高效回用处理方法。
技术介绍
载人航天器传统重尿液废水富含高浓度氨氮和一定的有机物和磷酸盐,在密闭受控系统中,尿液废水需高效处理并最大程度回用,实现水资源和N类物质回用,以保障飞行器的长期高效运转,以及确保航天员日常代谢。目前,国际空间站及大部分飞行器均采用物化方法,如湿式高温催化氧化、蒸馏冷凝等方法对尿液废水进行处理及回用,但物化方法处理负荷低、单位能耗高,在短期飞行任务中可行,但对于长期太空作业的载人航天器,如深空驻留系统,能耗问题限制物化方法的应用。实际尿液废水中以高浓度氨氮、有机物为主和部分磷酸盐为主,其浓度分别为NH4+-N:200—1000mg/L,COD:3200—5100mg/L。基于尿液废水的组分分析,在理论上生物法完全可以满足对尿液废水的处理及回用,且与物化法相比,生物法能耗低,满足长期运行需求。传统的微生物脱氮降解工艺主要包括两段,第一段为氨氮在硝化菌作用下转化为硝氮;第二段硝氮在反硝化细菌作用下转变为氮气,最终实现尿液废水脱氮。但该工艺的硝化段需通过大量曝气,使反应体系DO保持在较高水平;其次在反硝化段在碳源不足情况下,还需外加碳源,才能实现高效反硝化脱氮。与之相比,短程硝化/厌氧氨氧化脱氮工艺首先通过氨氧化细菌(ammonia-oxidizingBacteria,AOB)将部分氨氮转化为亚硝态氮,随后剩余的氨氮和亚硝态氮被厌氧氨氧化菌转化为氮气而实现对氮素的去除。该工艺是一种简捷的脱氮途径,具有不消耗有机碳源、降低曝气量等优点,相对于传统脱氮工艺,运行能耗可节约90% ...
【技术保护点】
载人航天器尿液高效回用处理方法,其特征在于包括以下步骤:A、将尿液收集到容器中;B、对容器中的尿液进行监测,当容器中尿液的液位高于尿液搅拌设定位置时,开始对容器中的尿液进行搅拌,当尿液的液位低于尿液搅拌设定位置时,停止对容器中的尿液进行搅拌;C、随着流入容器中尿液的不断增加,容器中尿液的液位继续升高至尿液搅拌设定位置的上方,达到尿液输出设定位置时,开始将容器中尿液输送至厌氧生物流化床ABFB内利用厌氧微生物进行处理,将尿液中的有机氮转化为无机氮,并去除尿液中的COD;D、将经过厌氧生物流化床ABFB处理过的尿液以自流的方式引流进入一体化亚硝化/氨氧化反应器AHAN,控制一体化亚硝化/氨氧化反应器AHAN内的DO在1‑2mg/L,让尿液中的部分氨氮在氨氧化细菌的作用下转化为亚硝酸盐,并利用厌氧氨氧化菌将废水中亚硝酸盐氮和剩余氨氮一起转化为氮气并回收,以补充载人飞行器密闭空间中的氮气;E、将一体化亚硝化/氨氧化反应器AHAN内的部分污泥混合液回流至厌氧流化床内,以实现污泥的减量化,同时通过亚硝酸盐与有机物的短程反硝化,以提高整个系统的脱氮效果;F、将经过一体化亚硝化/氨氧化反应器AHAN处 ...
【技术特征摘要】
1.载人航天器尿液高效回用处理方法,其特征在于包括以下步骤:A、将尿液收集到容器中;B、对容器中的尿液进行监测,当容器中尿液的液位高于尿液搅拌设定位置时,开始对容器中的尿液进行搅拌,当尿液的液位低于尿液搅拌设定位置时,停止对容器中的尿液进行搅拌;C、随着流入容器中尿液的不断增加,容器中尿液的液位继续升高至尿液搅拌设定位置的上方,达到尿液输出设定位置时,开始将容器中尿液输送至厌氧生物流化床ABFB内利用厌氧微生物进行处理,将尿液中的有机氮转化为无机氮,并去除尿液中的COD;D、将经过厌氧生物流化床ABFB处理过的尿液以自流的方式引流进入一体化亚硝化/氨氧化反应器AHAN,控制一体化亚硝化/氨氧化反应器AHAN内的DO在1-2mg/L,让尿液中的部分氨氮在氨氧化细菌的作用下转化为亚硝酸盐,并利用厌氧氨氧化菌将废水中亚硝酸盐氮和剩余氨氮一起转化为氮气并回收,以补充载人飞行器密闭空间中的氮气;E、将一体化亚硝化/氨氧化反应器AHAN内的部分污泥混合液回流至厌氧流化床内,以实现污泥的减量化,同时通过亚硝酸盐与有机物的短程反硝化,以提高整个系统的脱氮效果;F、将经过一体化亚硝化/氨氧化反应器AHAN处理过的尿液以自流的方式引流进入好氧负载型膜生物反应器AMBR,好氧负载型膜生物反应器AMBR通过压缩空气罐或纯氧气瓶输入空气或氧气,让尿液中的残留的有机物最大程度矿化,残留氨氮转化为硝氮,得到满足植物营养液回用液体;G、将好氧负载型膜生物反应器AMBR内的部分污泥混合液回流至厌氧流化床内,以实现污泥的减量化,提高整个系统的脱氮效果;H、将步骤...
【专利技术属性】
技术研发人员:李婷,艾为党,张良长,
申请(专利权)人:深圳市太空科技南方研究院,
类型:发明
国别省市:广东,44
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